EP-F-017

OPERACIONES BÁSICAS EN
INGENIERÍA QUÍMICA: Ejercicios
P2.9.-Se quema carbono libre de hidrógeno en
forma de coque con combustión completa
empleando las cantidades estequeométricas de
aire (20/80 v/v O2/N2), e inyectado a 50ºC y
101 KPa, con una temperatura de rocío de 20ºC.
C (coque)
Calcular la cantidad y composición de los gases 100
kg
de salida por cada 100 kg de coque quemado.
(Pºagua(20ºC)=17 mmHg)
CO2
N2
(H2O)
C + O2 'CO2
O2 (20%)
N2 (80%)
Pvap (H2O) (17 mmHg)
Tª= 50 ºC
P= 101 KPa
8,314472 L · kPa/K · mol
Base de cálculo: 100 kg de coque <> 8,3 Kmol de C <> 8,3 Kmoles de O2<> 8,3 Kmoles de CO2
E=C
Balance de aire:
naire=nO2+nN2=5·nO2 <> 5·nC=5·8,3=41,5 Kmol
(101·103 – 17·133,3)·V=41,5·8,309·(273+50)
nO2 = 8,3 Kmoles O2 nN2 = 33,2 Kmoles N2
⇒
Vtotal =1,13·10-3 m3
Balance gases combustión:
PH2O·V=nH2O·R·T
Î
17·133,3·1,13=nH2O·8,309·(273+50) Î
ngases=nCO2+nN2+nH2O=8,3+33,2+1=42,5 Kmol
CO2
N2
H2O
Î
Î
Î
8,3/42,5*100= 19,5%
33,2/42,5*100= 78,1%
2,4%
1,0/42,5*100=
nH2O=1,0 Kmol